穀物蛋白

蛋白質是生物體的重要組成成分，植物體的蛋白質雖然比動物的少，但也是植物細胞的重要成分。

穀物中蛋白質的含量因種類、品種、土壤、氣候及栽培條件等的不同而呈現差異，穀物蛋白質含量一般為7% 15%。

穀物蛋白按其溶解性可分為：清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白。

清蛋白（albumins）：溶於水，加熱凝固，為強鹼、金屬鹽類或有機溶劑所沉澱，能被飽和硫酸銨鹽析。

球蛋白（glubulins）：不溶於水，溶於中性鹽稀溶液，加熱凝固，為有機溶劑所沉澱，添加硫酸銨至半飽和狀態時則沉澱析出。

穀物中清蛋白和球蛋白是由單鏈組成低分子量蛋白質，它們為代謝活性蛋白質 ^[1]  。

谷蛋白（glutelin）：不溶於水，中性鹽溶液及乙醇溶液中，但溶於稀酸及稀鹼溶液，加熱凝固，該蛋白僅存在於穀類粒中，常常與醇溶蛋白分佈在一起，典型的例子是小麥谷蛋白。

醇溶蛋白（prolamins）：不溶於水及中性鹽溶液，可溶於70-90%的乙醇溶液，也可溶於稀酸及稀鹼溶液，加熱凝固。該類蛋白質只存在於穀物中，如小麥醇溶蛋白。

谷蛋白和醇溶蛋白也叫貯藏蛋白，谷蛋白是由多肽鏈彼此通過二硫鍵連接而成，醇溶蛋白是由一條單肽鏈通過分子內二硫鍵連接而成，用於幼苗生長 ^[1]  。小麥貯藏蛋白(麪筋蛋白)雖不具有生理活性，但具有形成麪糰功能，可保持氣體從而生產各種鬆軟烘烤食品。

不同穀類蛋白的氨基酸組成有所不同。賴氨酸通常為穀類蛋白質中第一限制氨基酸。大米蛋白中賴氨酸含量高於其它穀類蛋白，氨基酸比例合理，接近FAO W/ HO推薦營養模式。豆類富含賴氨酸,缺少蛋氨酸。因此，可將穀類與豆類食品相混合進行相互補充，以提高蛋白質生物效價。穀物蛋白中谷蛋白氨基酸組成表現出較大變化性。小麥谷蛋白氨基酸組成與醇溶蛋白相似，而玉米穀蛋白中賴氨酸含量比醇溶蛋白中賴氨酸含量高得多。

小麥中含有小麥麪筋蛋白質，約佔麪筋乾重的85%以上，其中主要是麥膠蛋白（醇溶蛋白）和麥谷蛋白（谷蛋白）。當面粉加水和成麪糰時，麥膠蛋白和麥谷蛋白按一定規律相結合，構成像海綿一樣的網絡結構，組成麪筋的骨架，其他成分如脂肪、糖類、澱粉和水都包藏在麪筋骨架的網絡之中，這就使得麪筋具有彈性和可塑性。

小麥麪筋蛋白具有很強的吸水性、黏彈性、薄膜成型性、黏附熱凝固性、吸脂乳化性、並具有清淡醇香或略帶“穀物味”等多種獨特的物理特性，在食品工業中具有廣泛的應用價值 ^[2]  。

總的來説小麥是以儲藏性蛋白為主。其一，生物價較低,但小麥中蛋白含量較高可以通過食物氨基酸互補；提高其營養品質；其二，小麥中存在獨特成分—麪筋蛋白，它可通過物理機械方法分離成蛋白濃縮物(活性麪筋粉)，其工藝簡單，市場前景廣闊，世界上很多國家均在生產；其三，小麥胚芽在小麥加工時易分離，麥胚蛋白質含量高，氨基酸成分好，此外還有維生素E(158μg/g)、維生素B等多種維生素，是理想的夭然營養保健品 ^[3]  。

玉米籽粒中蛋白質含量一般在10%左右，其中80%在玉米胚乳中，而另外20%在玉米籽粒的玉米胚中。玉米蛋白質以離散的蛋白質和間質蛋白質存在於胚乳中，玉米籽粒中粗蛋白的40%-50%是人畜體內不能吸收利用的醇溶蛋白（亦成為膠蛋白）。

從營養學的角度講，玉米的蛋白質品質比起水稻和小麥籽粒中的蛋白質就要差得多，消化率也低，蛋白質的利用率只有57%左右。但玉米胚蛋白對水及脂肪的吸附均很強,故有很好的乳化性，是一種合適的蛋白添加劑和營養補充劑,或用其製成其他蛋白的代用品。

大米含蛋白質7-8%，主要是鹼溶性的谷蛋白。大米蛋白質大部分分佈在糊粉層中，大米加工精度越高，碾去的糊粉層就越多，蛋白質損失也就越多。

從大米的氨基酸成分來看，各組分之間相差不大。總的來説Lys含量較高，Glu含量低，胚乳儲藏性蛋白富含米穀蛋白，雖然含量與小麥和玉米相比偏低，但其營養品質優於小麥和玉米。主要表現為：1.與一把禾穀類蛋白質相比，大米蛋白質含賴氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸較多；2.大米蛋白質的氨基酸組成配比比較合理，更加接近於WHO認定的蛋白氨基酸最佳配比模式；3.蛋白的利用率高；4.低過敏性（與大豆蛋白、乳清蛋白相比），可以作為嬰幼兒食品的配料。

對大米蛋白的研究較多，大米蛋白的應用也越來越廣泛，如生產大米蛋白粉、水鰓大米蛋白、大米蛋白的提取、大米改性蛋白、高附加值肽、生物活性肽、抗性蛋白等 ^[4]  。

去殼的裸粒燕麥(groats)其蛋白質平均高達12.4%~24.5%，故燕麥蛋白質含量在禾穀類糧食中最高。燕麥胚乳中大部分儲藏性蛋白屬於可溶性的球蛋白，相對而言，胚乳中醇溶蛋白較低,球蛋白與醇溶蛋白比例為2：l ^[3]  。

從營養角度來看,燕麥蛋白是禾穀類糧食中的優質蛋白，Lys及其他鹼性氨基酸含量較高，燕麥蛋白消化率及蛋白淨作用率(NPU)也高,故燕麥有很好的營養品質，可製成各種營養保健食品、療效食品或蛋白質濃縮物。